دوستان مدار: 14 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آیا تا به حال فکر کرده اید که برق چگونه کار می کند؟ همانطور که رگ های خونی خون را در سراسر بدن حمل می کنند ، سیم های یک مدار نیز جریان های الکتریکی را در قسمت های مختلف یک سیستم الکترونیکی منتقل می کنند.

مدار چیست؟ مدار مسیری است که جریانهای الکتریکی را حرکت می دهد. این برق برای تأمین برق چراغ ها و سایر وسایل الکترونیکی مورد استفاده روزانه ما استفاده می شود.

این درس اصول اولیه نحوه عملکرد مدار الکترونیکی و عملکرد چهار جزء ساده الکترونیکی را به دانش آموزان می آموزد. خازن ، مقاومت ، سوئیچ و دیود. آنها همچنین نمادهای شماتیک اجزاء را نیز یاد خواهند گرفت.

SC.5. P.11.1

این واقعیت را بررسی و نشان دهید که جریان برق نیاز به یک مدار بسته (یک حلقه کامل) دارد.

تدارکات

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 خازن آلوم 470UF 20٪ 16V RADIAL -

www.digikey.com/product-detail/fa/panason…

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5٪ AXIAL -

باتری 9 ولت- 1 می تواند برای گروه تا 10 دانش آموز استفاده شود

مرحله 1: جمع آوری وسایل

1 LED -

1 CAPACITOR ALUM 470UF 20٪ 16V RADIAL -

2 RESISTOR 6.8K OHM 1/4W 5٪ AXIAL -

باتری 9 ولت- 1 می تواند برای گروه حداکثر 10 دانش آموز استفاده شود

مرحله 2: درک مقاومت

مقاومت

اساسی ترین اجزا و نمادهای مدار! یک مقاومت در برابر جریان الکترون ها "مقاومت" می کند. شما می توانید یک مقاومت را به اندازه لوله های مختلف در نظر بگیرید ، هرچه لوله بزرگتر باشد ، آب راحت تر می تواند جریان یابد ، لوله کوچکتر سخت تر است. اگر یک میلک شیک بخرید و یک نی بزرگ و ضخیم بخورید و میلک شیک را بنوشید بسیار آسان است ، اما اگر همان میلک شیک را با استفاده از یک نی کوچک مانند همزن قهوه بنوشید بسیار سخت خواهد بود. همچنین می توانید میلک شیک را با استفاده از نی بزرگتر از کوچکتر سریع بنوشید. اندازه مقاومت در مدار ما محدود می کند که خازن چقدر سریع بار خود را تخلیه می کند. همچنین از LED ما در برابر جریان زیاد و آسیب دیدن محافظت می کند. بعداً در مورد آن بحث می کنیم

مقاومت در اهم اندازه گیری می شود هرچه مقدار بیشتر باشد مقاومت بیشتری در برابر جریان الکترون ها دارد. بنابراین هرچه مقاومت بیشتر باشد ، نی در نمونه میلک شیک ما کوچکتر است.

مقاومتهای طرحواره معمولاً با چند خط زیگزاگ نشان داده می شوند که دو پایانه به سمت بیرون امتداد دارند. شماتیک با استفاده از نمادهای بین المللی ممکن است در عوض از یک مستطیل بدون ویژگی ، به جای تقلب استفاده کند.

مرحله 3: درک خازن

خازن

خازن توانایی یک قطعه برای ذخیره بار الکتریکی است. می توانید آن را به عنوان "ظرفیت" ذخیره شارژ در نظر بگیرید. یک خازن را می توان یک سطل آب در نظر گرفت. می توانید آن سطل را با آب پر کنید و تا زمانی که نشتی یا سوراخی در سطل وجود نداشته باشد آن را نگه می دارد. اندازه خازن معادل اندازه سطل است هرچه سطل بزرگتر باشد ، بار/آب بیشتری می تواند در خود نگه دارد. فاراد اندازه گیری توانایی خازن ها برای ذخیره شارژ است ، هرچه این عدد بیشتر باشد ، می تواند بار و انرژی بیشتری ذخیره کند. در این پروژه ما از یک خازن 470 میکرو فاراد استفاده می کنیم. دو نماد خازن معمولاً استفاده می شود. یکی از نمادها نشان دهنده یک خازن قطبی (معمولاً الکترولیتیک یا تانتالیوم) است و دیگری برای درپوش های غیر قطبی است. در هر مورد دو پایانه وجود دارد که عمود بر صفحات کار می کنند. نماد با یک صفحه منحنی نشان می دهد که خازن قطبی شده است. صفحه خمیده نشان دهنده کاتد خازن است که باید در ولتاژ کمتری نسبت به پین آند مثبت باشد. همچنین ممکن است علامت مثبت به پین مثبت نماد خازن قطبی اضافه شود.- بیشتر بیاموزید

مرحله 4: موارد مثبت را شناسایی کنید

زمان ایجاد دوست مدار شما است!

پای خازن بلندتر را مشخص کنید- این مثبت است! خازن همچنین طرف منفی را با یک نوار و نماد a - در طرف آن مشخص می کند. با استفاده از یک مقاومت- دور پای مثبت را از پشت بچرخانید و به سمت بالا بپیچید- پای خازن را در پایین خم کنید تا بایستد.

مرحله 5: درک دیود/LED - دیود ساطع کننده نور

یک دیود

دیود یک جزء نیمه هادی است که فقط جریان الکترون ها را در یک جهت امکان پذیر می کند. نماد شماتیک آن شبیه یک پیکان است که جهت جریان الکتریسیته را نشان می دهد. همچنین دارای یک خط عمودی در نوک پیکان است که نشان دهنده مسدود شدن جریان در جهت معکوس است. LED ای که ما در این مدار از آن استفاده می کنیم هنگام جریان دادن نور ساطع می کند و دیود ساطع کننده نور نامیده می شود. دیودها قطبی شده اند بنابراین دارای یک طرف مثبت (آند) و یک منفی (کاتد) است و برای تشخیص اینکه کدام است ، به چیزی نیاز دارد. بیشتر دیودها پایه بلندتری دارند تا به شما اطلاع دهند که کدام جنبه مثبت است. LED فقط می تواند کمی جریان را کنترل کند و در صورت اتصال مستقیم به باتری می تواند آسیب ببیند. جریان در آمپر اندازه گیری می شود که نشان دهنده جریان الکترون ها است. دیودهای معمولی می توانند حدود 10-20 میلی آمپر جریان را با خیال راحت تحمل کنند. مقاومتهای موجود در مدار ما جریان را کاهش داده و دیود را از آسیب دیدن محافظت می کند. به این فکر کنید که سعی می کنید آب را از یک شلنگ آتش بنوشید. شکمت می ترکید! مقاومت ها بیشتر شبیه نوشیدن از شیلنگ باغ است.

مرحله 6: 2 مثبت آن را درست کنید

پای LED طولانی تر را شناسایی کنید- این نیز مثبت است!

با استفاده از سیم مقاومت قبلی- پیچ و تاب برای اتصال به سیم LED مثبت- مقاومت دو کانکتور 2 سیم مثبت/ و جریان انرژی بین خازن و LED است.

مرحله 7: کشش خانگی

با استفاده از سیم مقاومت دوم-

دور سیم LED کوتاه را به سمت پایین بچرخانید.

مقاومت نشان دهنده مقدار مشخصی از مقاومت در یک مدار است. مقاومت اندازه گیری نحوه مخالفت یا "مقاومت" جریان الکتریکی است.

مرحله 8: یک حلقه ایجاد کنید

پایین سیم مقاومت را خم کنید تا یک حلقه ایجاد شود.

حلقه کلید شما است!

کلید یک جزء است که باز بودن یا بسته بودن مدار الکتریکی را کنترل می کند. آنها اجازه کنترل جریان جریان در یک مدار را می دهند.

مرحله 9: آنها را شارژ کنید

دوست شما آماده شارژ است.

پایه های مثبت را به طرف مثبت/ و پایه های منفی را به سمت منفی باتری 9 ولت وصل کنید.

2-5 ثانیه نگه دارید!

هنگامی که یک باتری به یک مقاومت و خازن سری متصل می شود ، جریان اولیه زیاد است زیرا باتری بار را از یک صفحه خازن به صفحه دیگر منتقل می کند.

مرحله 10: درک سوئیچ

سوئیچ

کلید یک جزء است که جریان برق را کنترل می کند. کلید اصلی دارای 2 موقعیت باز و بسته است. هنگامی که یک کلید "باز" است به این معنی است که برق نمی تواند از طریق آن عبور کند و در تصویر بالا نشان داده شده است. این نشان می دهد که 2 سیم متصل نیستند. هنگامی که یک کلید "بسته" است ، یک "اتصال کوتاه" ایجاد می کند که می تواند با قسمت دروازه سوئیچ بسته نشان داده شود که 2 سیم متصل شده را نشان می دهد و سپس برق می تواند از یک طرف به طرف دیگر جریان یابد. سوئیچ در مدار ما بازوی دوست مدار ما است که حلقه دارد و می تواند به پای او لمس شود. هنگامی که سوئیچ بسته است انرژی از خازن باردار از طریق مقاومت اول ، از طریق LED و سپس از طریق مقاومت دوم خارج می شود و در نهایت به سمت منفی خازن ختم می شود. یک مدار زمانی کامل می شود که جریان از بالاترین ولتاژ به پایین ترین ولتاژ از طریق حلقه اجزای ما جریان یابد. ولتاژ بر حسب ولت اندازه گیری می شود و نشان دهنده پتانسیل الکتریکی یا "فشار الکتریکی" است که یک مدار دارد. در مورد ما ما خازن خود را به 9 ولت شارژ می کنیم. هنگامی که سوئیچ را می بندید ولتاژ به آرامی کاهش می یابد زیرا خازن از طریق مقاومت ها و LED خالی می شود. با کاهش ولتاژ ، LED روشنایی کمتری خواهد داشت تا در نهایت ولتاژ بسیار کم باشد تا LED روشن شود و خازن شما تخلیه شود. با لمس خازن به باتری 9 ولت ، دوباره آن را تا 9 ولت پر می کنید.

مرحله 11: سیمون می گوید "پای خود را لمس کنید!"

برای لمس پای منفی از بازوی حلقه استفاده کنید

وقتی رفیق شما روشن می شود ، می دانید که شارژ شده است و مدار شما خوب است!

مرحله 12: آماده بازی

دوست شما می تواند هر چند بار که نیاز دارید دوباره شارژ شود!

مدار الکتریکی مسیر یا خطی است که جریان الکتریکی از آن عبور می کند. ممکن است مسیر بسته شده باشد (در هر دو انتها به هم متصل شوند) و آن را به یک حلقه تبدیل کند. مدار بسته جریان الکتریکی را ممکن می سازد. همچنین ممکن است یک مدار باز باشد که در آن جریان الکترون به دلیل شکسته شدن مسیر کوتاه می شود. مدار باز اجازه عبور جریان الکتریکی را نمی دهد.

مرحله 13: دوست یابی

می توانید از دوستان خود برای اتصال به دیگر دوستان استفاده کنید! مراقب جریان انرژی باشید!

مرحله 14: علم پشت سرگرمی

این درس اصول اولیه نحوه عملکرد مدار الکترونیکی و عملکرد چهار جزء ساده الکترونیکی را به دانش آموزان می آموزد. خازن ، مقاومت ، سوئیچ و دیود (در واقع دیود ساطع کننده نور LED).

دانش آموزان با چرخاندن قطعات سیم (سیم) به ترتیب صحیح ، یک مدار الکترونیکی ساده ایجاد کردند. هنگامی که این مدار با یک LED برای سر قرار می گیرد ، شبیه یک مرد روبات کوچک است. خازن با لمس آن به باتری 9 ولت شارژ شد ، خازن شارژ خود را تا زمانی که سوئیچ (سیم مقاومت که متصل نیست ، سوئیچ است) بسته شد و LED روشن شد تا خازن تخلیه شود.

علم سرگرم کننده است!

آفرینش مبارک!